浅谈单导梁架梁方案在上跨铁路桥封锁要点施工中的应用-建筑设计

主题词：单导梁架梁方案封锁要点应用
一、工程概况：
由我单位施工的襄渝线K462+278上跨铁路人行天桥，上部结构为20m+24m后张法预应力砼空心板梁，其中第一跨（24m跨）跨越襄渝铁路上下行正线和站内3、4道，桥梁中线与襄渝铁路下行线正交。20m板梁单件重约38T，24m板梁重约50T，每跨横向布置2片，桥面总宽度为3m。盖梁长度为4.26m，两端比板梁外侧宽0.63m。板梁在距桥位约500m处210国道旁空地预制。
二、施工难点：
㈠、施工场地狭窄。0#桥台（24m梁端）台后道路斜对桥台，沿桥梁走向0#台胸墙至道路外侧距离仅20m；2#桥台（20m梁端）台后为210国道，方向与桥梁走向垂直相交，公路宽度不足20m，公路另一侧为1栋5层商住楼，两桥台处均有地方架空光缆。
㈡、安全风险大。本次架梁施工为营业线2级施工，桥下4股道均有接触网，点后即常速行车，必须确保行车安全。
㈢、架梁作业时间有限。由于第一孔跨越既有铁路，吊装作业必须在铁路封锁点内进行，铁路局批复每次给点90分钟，除去接触网停电送电时间，有效施工时间约79分钟，实际给点4次（计划要点10次）。
㈣、桥面宽度只有3m，不能满足吊装机械上桥作业；且桥位处属于深路堑地段，桥下无法支设吊车。
㈤、经过对吊车方案、架桥机方案、人字杆方案、跨墩龙门吊安装和单导梁过跨、吊车配合专用安装门架方案的对比，本工程采用单导梁、吊车配合门架安装板梁方案。采用本方案，灵活机动，可兼顾预制场装车需要，属于相对安全、经济方案。
三、施工前准备工作
㈠、材料、机具、设备的准备。架梁时使用的材料、机具设备等应在架梁前3天全部到位，对门架进行组装。使用的吊车经质监部门检验合格，司机持证上岗。吊装主要设备一览表：

序号设备名称规格型号单位数量
1 汽车吊 100T 台 1
2 组合钢导梁、门架 30m/100T 套 1
3 牵引车 60T 辆 1
4 汽车吊 50T 台 1

㈡、**封锁施工有关手续。提前1个月向铁路运输部门报送封锁施工计划，写明影响范围及需要其他单位配合事项。封锁点内要求襄渝铁路上下行同时封锁，每次要点120分钟。收到铁路局给点电报后，项目部提前3天与相关设备管理单位（工务、供电、电务、通信段等）联系，保证配合人员按时到位。
㈢、对0#、2#台后施工场地进行平整、夯实，拆除吊车作业范围内架空管线及地面影响物。为保证门架缆风钢丝绳拉设稳固，桥台施工时，在桥台两侧预留锚固吊环，以便拉设缆风绳。
㈣、构件的检查、清理。架梁前需对所有构件进行全面检查，除按设计图清点预制板梁的型号、数量外，还应核实以下资料：
1、板梁的强度：安装起吊前，板梁混凝土强度（含封头）必须达到设计要求，用试件检验。
2、板梁的外形尺寸、预埋件的位置及规格尺寸的检查均需满足规范允许偏差。
3、检查吊环的规格及位置，吊环有无变形损伤，吊环孔是否满足穿卡环或钢丝绳。
4、桥台（墩）顶的弹线、尺寸复核。板梁安装前，应将桥台（墩）上的杂物清理干净，检查跨距、宽度及支座垫石位置、标高，弹出板梁安装的纵横控制线及支座就位线。
四、施工组织安排
㈠、编制施工网络图。根据运输需要，铁路局最后将给点次数压缩为4次。我们对原来计划要点施工的内容进行合并，加大了每次封锁点内的工作内容。为确保安全准时完成每次要点施工任务，我们按照每日的工作量，编制了详细的施工网络图。以架设第一片24m板梁为例
本次封锁要点计划用时72分钟
㈡、架梁方案。按先24m跨再20m跨顺序安装。
1、24m板梁吊装工艺流程：架设钢导梁、门架→卸炮车端板梁上钢导梁平车→纵移板梁过跨→横移安装。具体步骤如下：
⑴、架设钢导梁、门架：将100T汽车吊紧靠0#桥台支设，25m钢导梁运送到桥台路基后卸车，并将10m引导梁与其组装拼接成35m，然后整组钢梁向桥上递送，同时在1#桥墩盖梁上引导梁下弦弦杆正下方摆设托辊（滚轮）2个。期间汽车吊落绳松钩，将吊点后移，吊起钢导梁后端，配合汽车吊变幅及回转的推力，使引导梁在托辊（滚轮）上滚动前移，直至纵向到位。2#台尾的50T汽车吊将钢导梁前端吊起，取出托辊，使钢导梁就位。
钢导梁过跨前，将门架缆风钢丝绳顺导梁长度方向摆放，钢导梁就位同时，用50T汽车吊将位于2#台附近提前组装好的专用门架吊至1#桥墩上，待前后4根缆风绳拉紧后松钩。
⑵、卸炮车端板梁，上钢导梁轨道平车
钢导梁架设好后，检查调整轨道，并放上轨道钢平车。然后让板梁车装载1#（24m）板梁退运至0#桥台钢梁处，如图一所示。用100T汽车吊将1#板梁炮车端吊起，人工将炮车推出，吊车负载板梁向桥位方向即吊车后方回转，同时板梁牵引车配合向后缓慢倒车至合适位置停车，吊车将板梁炮车端（后端）卸放在钢导梁轨道平车上，如图二所示。
⑶、纵移板梁过跨
待吊车松钩取绳后，让牵引车继续向后缓慢倒车，推动钢梁轨道平车前移，待牵引车至吊车侧面即钢梁处停止，再用吊车将牵引车端板梁吊起，开走牵引车，吊车负载板梁向桥上回转，配合变幅的推力，让板梁循钢导梁轨道继续前移过跨。
⑷、横移安装
1#板梁纵移到位后，在安装门架横移小车上配挂2台20T手拉葫芦（倒链），与0#桥台100T汽车吊配合将板梁吊离钢平车，推走钢平车后松放手拉葫芦，将1#板梁降落至钢梁轨道处横移，待整体移出钢导梁后继续配合降落板梁至支座高度横移，横移就位后落梁，临时支放在钢导梁与防震挡块之间。
重复前述操作，将2#（24m）板梁横移重叠放在1#板梁上，见图三。反向操作上述第⑴条，取出钢导梁，横移2#板梁就位安装，调整1#板梁就位，完成24m跨板梁安装。
2、20m板梁吊装工艺流程：架设钢导梁、门架→卸炮车端板梁上钢导梁平车→纵移板梁过跨→横移安装。
与24m板梁安装时区别在于用100T汽车吊直接就位（取出）钢导梁，钢导梁组装长度19.8m,不需附加引导梁。
五、相关验算
㈠、钢丝绳
吊装一端示意见图四，铰角不小于60°。24m板梁一半重量约250KN，为此选用D为38mm 6×37＋1的钢丝绳，查《一般用途钢丝绳》得知：钢丝绳最小破断拉力961KN，两股合计1922KN，安全系数达到3.8倍，能满足施工要求。
㈡、汽车吊
查阅浦沅QY100K汽车吊起重参数表可知：22m主臂，工作半径8m时，起重量40.5T，平面图所示，板梁在货车上的吊点距吊车支腿处不超过3m，即离回转中心不超过7.5m，能整体起吊20m板梁向钢导梁上递送；24m板梁一端重约25T，100T吊车10m工作半径起重量30T，也能满足起重要求；同时，板梁安装高度同吊车支腿等高，故能满足抬吊吊装板梁的要求。
㈢、钢导梁
将30m/100T鱼腹式组合钢导梁去掉5m，跨度减小，荷载降低，能满足荷载要求。
六、总结：
㈠、可以改进的方面：第一天封锁要点，时间非常紧张，勉强完成当天点内施工任务，个别工序超过计划用时，再次施工时需改进施工方法：
1、门架安装时可以调整两支腿的高度，朝横移方向人工设置约1%的下坡，便于板梁横移方便。第一天要点时门架顶部朝横移方向为上坡，24m板梁横移速度非常慢，超过了计划时间。
2、缆风绳的锚固吊环需提前设置好，并安全牢固。做准备工作时，对0#台方向的锚环考虑不细。第一天要点安装门架时，将0#台方向的2根缆风绳分别固定在台后一根直径为20cm的铸铁水管和大树上。由于铸铁管强度有限，点后又重新在台后挡墙上安设2根锚杆，将缆风绳固定到锚杆上，确保了门架稳固。
㈡、体会：
单导梁吊装方案的优点：单导梁、专用门架组装完成约需1天，要点前需要的准备时间较短。对作业场地要求不高，适用于在施工场地狭小的地方使用。
缺点是：横移梁、落梁时由于一端采用人工拉倒链作业，工序需要时间较长。对汽车吊、牵引车司机业务能力要求较高，3名司机不但要操作熟练，而且要配合默契。
实践证明，在小跨度（如24m、20m跨）或施工场地狭小的上跨铁路天桥封闭要点施工采用单导梁吊装方案，能够保证施工时间，确保施工安全。